Российские геоданные и их вклад в мировую картографию

Во время холодной войны происходило глобальное противостояние военных «монстров»: США и СССР. Перед каждой из сторон насущно стоял вопрос крупномасштабного картографирования Земли. В то время как США, с падением Берлинской стены и развалом Советского Союза в 1991 году, стали превалировать в политике, русские продолжали «удерживать позиции» в картографии. Последствия этой ситуации оказались значимыми для людей, которым требовались цифровые модели рельефа.

Два факта определили превосходство советской картографии в глобальном масштабе — размеры советской империи, ядром которой была Россия, а также интеллектуальные традиции и творческий потенциал советских/российских инженеров, физиков, геодезистов, математиков. Занимая 1/6 часть суши советская империя доминировала в северном и восточном полушариях. Поскольку на все эти территории были карты, оставалось сравнительно небольшая часть земной поверхности, на которую требовались карты. Советская высококлассная научная школа предопределила глобальный подход к этому вопросу. Сразу после Второй мировой войны академик Е. Н. Красовский вычислил геоид с датумом, привязанным к Пулково (недалеко от Ленинграда), который оказался феноменально точным, что впоследствии подтвердили измерения, произведенные после появления спутников. Эта система стала первой современной глобальной геодезической системой, и она используется до настоящего времени (Русские лишь совсем недавно ввели улучшенную геодезическую систему ПЗ-90). Победа Советского Союза во второй мировой войне и скорое наступление периода «холодной войны» усилило значение советской картографии в глобальном масштабе. В советскую империю вскоре вошли страны Восточной Европы, коммунизм распространился в Китае. По сути СССР проявлял интерес ко всем регионам земного шара по мере того, как шел процесс освобождения от колониальной зависимости в странах Азии и Африки. Все эти территории являлись потенциальными районами боевых действий и, с точки зрения Москвы, нуждались в систематическом картографировании. Технологии также значительно совершенствовались, особенно с расширением советской космической программы. Некоторые советские генералы рассматривали пилотируемые орбитальные станции в качестве идеальных платформ для осуществления дистанционного зондирования земли и обеспечения картографии исходными данными. Системы ТК-250, запущенная в 70-х и ТК-350, запущенная в 1984 году, обеспечивали глобальное покрытие стерео съемкой для создания карт масштаба 1:50.000 непревзойденного качества. Архив стерео съемки, сделанной при помощи этих двух камер, обеспечил русским фотограмметрический материал для современного картографирования. Данные дистанционного зондирования Земли, полученные при помощи этих двух камер, были исходно предназначены именно для решения задач глобального картографирования. Таким образом, этот проект стал большим достижением для применения данных дистанционного зондирования для решения не военных, а именно гражданских задач. У США никогда не было сугубо гражданских проектов в области картографии. Свою роль играло различие в методологическом подходе между гражданской картографией и военной стратегией. Российская «картографическая школа» с самого начала следовала от более крупных масштабов к более мелким. Последовательно на карты более мелкого масштаба переносились элементы, характерные для карт более крупного масштаба. Это делало их более точными в отличие от американских, которые к тому же отличались меньшей системностью и содержательностью. Таким образом, благодаря методу постепенного перехода от одного масштаба к другому, советские/российские карты абсолютно выигрывают в плане точности передачи деталей и информативности. Советские военные традиции неизменно уделяли большое внимание детализации. Собственно причина заключалась в советской военной доктрине нанесения ударов на земле и американской — с воздуха. Это коренное отличие в подходах к ведению боевых действий нашло свое отражение в требованиях, предъявляемых к качеству картографического материала. Требования к картам совершенно различны у тех, кто планирует наземную операцию с использованием сухопутных сил, и у тех, кто намерен наносить авиационные удары на сверхзвуковой скорости. Эти различия очень хорошо видны, если американские и советские карты привести к одному масштабу и построить по ним цифровую модель рельефа с одним и тем же шагом дискретизации (Рис. 1).

Если совместить карты, которые были созданы по материалам аэрофотосъемок, с тем картографическим материалом, который имеется на остальные территории, то покрытие советскими топографическими картами выглядит так, как показано в Таблице 1 (Рис 2).
Несмотря на то, что Советский Союз выиграл в «картографической войне», он проиграл «холодную войну». К началу 90-х годов советская военная топография уже практически не развивалась в отсутствии финансирования и была на грани краха, как и другие элементы общества. Коллапс центральной власти привел к тому, что советское оружие и военные технологии стали доступными. Солдаты и офицеры распродавали все – начиная от ручных гранат и кончая подводными лодками. Советские военные топографические карты тоже оказались на прилавке, в основном из огромных архивов топографического материала, находившихся на территории стран Балтии. Начиная с 1993 года эти карты стали появляться на рынке в больших объемах.

Однако период времени для осознания ценности и значимости этого картографического материала был слишком незначительным. Количество этого материала было настолько значительным, что ни одна компания или учреждение не могло позволить себе приобрести его в полном объеме, поэтому этот материал продавался по частям. Являясь ранее недоступными для коммерческого использования, советские карты вызывали недоверие с точки зрения их точности. Преднамеренные искажения на политических картах малых масштабов, издававшихся в периоды правления Сталина и Брежнева, вызывали негативное восприятие любых иных карт и сомнения в их точности, особенно в том, что касалось ЦМР.

С окончанием «холодной войны», когда была снята завеса секретности с советстких топографических карт, а русские стали проявлять гораздо более прагматичный подход к коммерциализации геоданных. Наиболее ярким примером нового подхода явилось открытие в 1994 коду съемки КВР-1000 с пространственным разрешением 2 м для коммерческого использования и запуск в 1998 году спутника «Комета», значительная часть ресурса которого была предназначена для гражданских целей (программа SPIN-2). Менее известными являются попытки продвижения на рынке архивной съемки высокого разрешения, полученной с помощью камеры ТК-350, а также некоторые другие санкционированные Москвой попытки русских осуществлять продажи геоданных на мировом рынке.

За пределами территории России телекоммуникационные компании разворачивали сети сотовой связи практически во всех странах. Связисты и проектировщики очень скоро оценили преимущества использования советских топографических карт благодаря глобальности покрытия и их высокой точности. Стали очевидными и другие преимущества. Во-первых, даже в странах с хорошо развитой картографией, таких как Китай, в силу секретности местного топографического материала инженеры, проектировавшие систему связи не имели возможности им пользоваться. Однако советские карты были доступными. Во-вторых, в западноевропейских странах сумасшедшие ограничения, связанные с правами на интеллектуальную собственность и необходимость лицензирования, сделали оригинальные советские более доступными.

Бум в области телекоммуникаций прошел, но он способствовал появлению специалистов, фирм и конечных пользователей, которые узнали о возможностях использования ЦМР, получаемых в результате обработки советских исходных данных, картографического материала и стерео пар ТК-350.

11 сентября мир столкнулся с новым глобальным вызовом. Поскольку этот вызов был принят американскими военными, у которых имеются собственные возможности в сфере геоинформатики, эти возможности оказалось практически невозможно использовать в коммерческих целях. Тем не менее, масса конечных пользователей, ООН и различные гуманитарные и другие общественные организации, занимающиеся восстановлением разрушенного войной хозяйства, оказались заинтересованными в геоданных на те же территории, на которых велась борьба с терроризмом.

Быстрота, с которой была организована антитеррористическая операция в Афганистане, предоставила российским ЦМР уникальный шанс. Рельеф в Афганистане характеризуется очень высокой сложностью, играя свою роль во всей этой истории, когда бойцы «Аль-Каиды» и «Талибана» в полной мере использовали географические особенности страны, скрываясь в пещерах и скалистых убежищах. Поскольку русские в свое время достаточно активно действовали в этом регионе, уже существовали очень подробные карты масштаба 1:50.000 на данную территорию с 10 метровыми контурными интервалами. После оцифровки эти карты оказались очень востребованными.

Несколько сражений и боев попали в сводки важнейших новостей – бои за Мазари-Шариф, бомабрдировки Тора-Бора и атака на Шах-и-Кот. События в Тора-Бора стали легендарными, поскольку впервые в истории средств массовой информации крупнейшая мировая газета New York Times опубликовала визуализацию ЦМР на первой полосе. Это в свою очередь открыло новые возможности для дизайнерского бизнеса. Компания East View Cartographic из Минессоты, США, выполнила эту работу быстро, качественно и по приемлемым ценам. Результатом стало то, что газета Times получила желаемое (Рис. 3).

Территория и той, и другой страны имеет покрытие советскими картами крупного масштаба и стерео съемкой. Имея за плечами опыт использования советских геоданных в период операции США в Афганистане, можно быть уверенным, что специалисты используют их высокие качества в новых горячих точках.